FR2830470A1 - Machine for cleaning drainage systems has pump vehicles to feed water to cleaning hose and extract soiled water - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention se rapporte à une installation de curage des canalisations, notamment mais non exclusivement des canalisations d'eau d'assainissement, lesquelles sont susceptibles d'être obstruées par des sédiments ou des boues. The present invention relates to an installation for cleaning pipes, in particular but not exclusively sewerage pipes, which are liable to be obstructed by sediments or sludge.
Des dispositifs standards de curage de canalisations, bien connus, sont constitués d'un engin automobile équipé d'un réservoir d'eau propre, d'un réservoir susceptible de recevoir des eaux sales et, d'une pompe d'injection d'eau propre pour déboucher les canalisations et d'une pompe d'aspiration pour recueillir les eaux sales. Standard piping cleaning devices, well known, consist of a motor vehicle equipped with a clean water tank, a tank capable of receiving dirty water and a water injection pump clean to unclog the pipes and a suction pump to collect the dirty water.
En outre, ces dispositifs standards comportent un tuyau flexible d'une longueur généralement inférieure ou égal à 100 mètres raccordé à la pompe d'injection et enroulé sur un touret ; l'extrémité du tuyau flexible est munie d'une tête de curage apte à être introduite dans les canalisations et de laquelle l'eau sous pression s'échappe pour nettoyer l'intérieur. In addition, these standard devices comprise a flexible hose with a length generally less than or equal to 100 meters connected to the injection pump and wound on a reel; the end of the flexible pipe is provided with a cleaning head capable of being introduced into the pipes and from which the pressurized water escapes to clean the interior.
Les tuyaux flexibles sont armés de fibres métalliques noyées dans une enveloppe en caoutchouc, de façon à résister aux frottements lors des introductions répétées dans les canalisations. Cependant, ces tuyaux flexibles ont une masse linéique supérieure à 1 kg/m, de sorte que la longueur susceptible d'être insérée dans les canalisations est limitée par la puissance disponible pour l'y insérée. The flexible pipes are reinforced with metallic fibers embedded in a rubber envelope, so as to resist friction during repeated introductions into the pipes. However, these flexible pipes have a linear mass greater than 1 kg / m, so that the length that can be inserted into the pipes is limited by the power available to insert it.
En outre, le moteur dudit engin automobile est utilisé pour entraîner à la fois la pompe d'injection et la pompe d'aspiration, et la puissance du moteur dudit engin automobile est déterminé par son poids qui est standard. Ainsi, lorsque les deux pompes sont en fonctionnement, la puissance totale dudit moteur est répartie entre les deux, de sorte que toute la puissance dudit moteur ne peut être utilisée pour insérer ledit tuyau flexible et pour curer les canalisations, ce qui limite la longueur susceptible d'y être insérée. In addition, the motor of said motor vehicle is used to drive both the injection pump and the suction pump, and the power of the motor of said motor vehicle is determined by its weight which is standard. Thus, when the two pumps are in operation, the total power of said motor is distributed between the two, so that all the power of said motor cannot be used to insert said flexible pipe and to clean the pipelines, which limits the length likely to be inserted.
Un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est alors de fournir une installation qui permette non seulement A problem which arises and which the present invention aims to solve is then to provide an installation which allows not only
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d'introduire dans les canalisations une longueur de flexible supérieure à 100 mètres pour augmenter la productivité du curage, mais aussi qui permette de curer les canalisations tout en pompant les eaux sales. to introduce into the pipes a length of hose greater than 100 meters to increase the productivity of cleaning, but also which makes it possible to clean the pipes while pumping dirty water.
A cet effet, la présente invention propose une installation, laquelle comprend : un premier dispositif standard équipé d'un premier moteur susceptible d'entraîner une pompe d'injection d'eau et des premiers moyens de pompage ; un flexible d'une longueur supérieure à 100 mètres, présentant une première extrémité raccordée à ladite première pompe d'injection et une seconde extrémité, ledit moteur étant susceptible d'entraîner ladite pompe d'injection d'eau pour fournir une pression d'eau supérieure à 120 bars à ladite seconde extrémité ; des moyens de projection, raccordés à la seconde extrémité dudit flexible et permettant un débit supérieur à 150 litres par minute à ladite pression supérieure à 120 bars, lesdits moyens de projection étant orientés dans des directions formant un angle aigu avec l'axe longitudinal dudit flexible de façon que l'eau injectée sous pression dans ledit flexible et s'échappant desdits moyens de projection soit susceptible d'entraîner ledit flexible dans une première direction, à l'intérieure de ladite canalisation sur une longueur correspondant sensiblement à ladite longueur dudit flexible, et soit susceptible de racler ladite canalisation lorsque ledit flexible est entraîné dans une seconde direction opposée ; un second dispositif standard équipé d'un second moteur susceptible d'entraîner au moins des seconds moyens de pompage ; et lesdits seconds moyens de pompage dudit second dispositif standard sont utilisés pour pomper les eaux sales entraînées par ledit raclage de façon à libérer toute la puissance dudit premier moteur pour entraîner ladite pompe d'injection d'eau et à entraîner ledit flexible et racler ladite canalisation sur une longueur correspondant sensiblement à la longueur dudit flexible. To this end, the present invention provides an installation, which comprises: a first standard device equipped with a first motor capable of driving a water injection pump and first pumping means; a hose longer than 100 meters, having a first end connected to said first injection pump and a second end, said motor being capable of driving said water injection pump to provide water pressure greater than 120 bars at said second end; projection means, connected to the second end of said hose and allowing a flow rate greater than 150 liters per minute at said pressure greater than 120 bars, said projection means being oriented in directions forming an acute angle with the longitudinal axis of said hose so that the water injected under pressure into said hose and escaping from said projection means is capable of entraining said hose in a first direction, inside said pipe over a length corresponding substantially to said length of said hose, and is capable of scraping said pipe when said hose is driven in a second opposite direction; a second standard device equipped with a second motor capable of driving at least second pumping means; and said second pumping means of said second standard device are used to pump the dirty water entrained by said scraping so as to release all the power of said first motor to drive said water injection pump and to drive said hose and scrape said pipe over a length substantially corresponding to the length of said hose.
Ainsi, une caractéristique de l'installation réside dans l'utilisation d'un second dispositif standard dont la puissance dudit second moteur est totalement réservée au pompage des eaux sales de façon à réserver la puissance dudit premier moteur à l'entraînement de la pompe à injection. Thus, a characteristic of the installation resides in the use of a second standard device whose power of said second motor is totally reserved for pumping dirty water so as to reserve the power of said first motor for driving the pump to injection.
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De la sorte, la pompe d'injection est susceptible d'être entraînée avec une plus grande puissance et donc de fournir une plus grande pression d'eau dans ledit flexible et un pius grand débit, au moins égal à 150 litres par minute, ce qui permet d'introduire une longueur de flexible supérieure à 100 mètres puis à racler la canalisation. La progression des moyens de projection est freinée par la contrainte latérale qu'exercent les sédiments ou autres, sur le flexible au fur et à mesure de sa progression dans la canalisation. Le débit d'eau au moins égal à 150 I/mn permet de fluidifier le milieu entourant ledit flexible, de sorte que sa progression est moins freinée et donc qu'une plus grande longueur est susceptible d'être insérée dans la canalisation. In this way, the injection pump is capable of being driven with greater power and therefore of providing a greater water pressure in said hose and a greater flow rate, at least equal to 150 liters per minute, this which allows you to introduce a hose length greater than 100 meters and then to scrape the pipe. The progression of the projection means is slowed down by the lateral stress exerted by the sediments or the like, on the flexible as it progresses in the pipeline. The water flow rate at least equal to 150 l / min makes it possible to fluidize the medium surrounding said hose, so that its progression is less braked and therefore that a greater length is likely to be inserted into the pipeline.
De façon particulièrement avantageuse, ladite première pompe d'injection est susceptible de fournir, à la première extrémité dudit flexible, de l'eau à une pression d'au moins 190 bars. De la sorte, malgré les pertes de charge dans le flexible dont la longueur est supérieure à 100 mètres, la pression d'eau est supérieure à 120 bars à la seconde extrémité dudit flexible. In a particularly advantageous manner, said first injection pump is capable of supplying, at the first end of said hose, water at a pressure of at least 190 bars. In this way, despite the pressure drops in the hose, the length of which is greater than 100 meters, the water pressure is greater than 120 bars at the second end of said hose.
Préférentiellement, ledit flexible présente une longueur sensiblement égale à 300 m de sorte que les canalisations sont susceptibles d'être curée au moyen de regards situés tous les 600 mètres, ce qui accroît notablement la productivité du curage puisque le nombre de mise en oeuvre de l'installation est diminuée. Preferably, said hose has a length substantially equal to 300 m so that the pipes are likely to be cleaned by manholes located every 600 meters, which significantly increases the productivity of cleaning because the number of implementation of the installation is reduced.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, ledit flexible présente un diamètre interne sensiblement égal à 25 mm et préférentiellement, il comporte une structure de renfort en fibres de façon à présenter une masse linéique inférieure à 0,7 kg/m. Ainsi, grâce à son poids, inférieur au poids des flexibles de l'art antérieur, il est apte à être entraîné plus aisément sur une plus grande distance dans les canalisations. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, said hose has an internal diameter substantially equal to 25 mm and preferably, it has a fiber reinforcement structure so as to have a linear mass of less than 0.7 kg / m. Thus, thanks to its weight, which is less than the weight of the hoses of the prior art, it is able to be more easily driven over a greater distance in the pipes.
Avantageusement, lesdits moyens de projection comportent un réceptacle auquel est raccordée ladite seconde extrémité dudit flexible, ledit réceptacle étant équipé de buses à travers lesquelles l'eau est Advantageously, said projection means comprise a receptacle to which said second end of said hose is connected, said receptacle being equipped with nozzles through which the water is
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susceptible de s'échapper. Ainsi, l'eau sous pression est injectée dans le réceptacle puis s'échappe à travers les buses orientées vers l'amont de la canalisation pour faire progresser ledit réceptacle vers l'aval. Comme on l'expliquera plus en détail, le réceptacle est relativement pesant au regard du flexible pour contrôler sa progression dans la canalisation. likely to escape. Thus, the pressurized water is injected into the receptacle and then escapes through the nozzles oriented upstream of the pipe to advance said receptacle downstream. As will be explained in more detail, the receptacle is relatively heavy with regard to the hose to control its progress in the pipeline.
Selon un mode de réalisation préférentiel ledit réceptacle est équipé de quatre buses d'un diamètre sensiblement égale à 2,4 mm de façon que l'eau sous pression dans le flexible et dans le réceptacle et qui s'échappe desdites buses permette de propulser ledit réceptacle en tirant ledit flexible dans la canalisation sur une longueur supérieure à 100 mètres. According to a preferred embodiment, said receptacle is equipped with four nozzles with a diameter substantially equal to 2.4 mm so that the water under pressure in the hose and in the receptacle and which escapes from said nozzles makes it possible to propel said receptacle by pulling said hose in the pipeline over a length greater than 100 meters.
De façon particulièrement avantageuse, le débit d'eau à l'extrémité desdites quatre buses est sensiblement égal à 210 litres par minute, de sorte que le lit fluidisé qui entoure le flexible au cours de sa progression dans la canalisation permet un déplacement plus aisé de ce dernier avec moins de contrainte latérale. In a particularly advantageous manner, the water flow rate at the end of said four nozzles is substantially equal to 210 liters per minute, so that the fluidized bed which surrounds the hose during its progression in the pipe allows easier movement of the latter with less lateral stress.
Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit premier dispositif standard est constitué d'un engin automobile susceptible d'être entraîné par un moteur à combustion interne formant ledit premier moteur et ledit second dispositif standard est constitué d'un engin automobile susceptible d'être entraîné par un moteur à combustion interne formant ledit second moteur. Ainsi, les deux dispositifs sont autonomes et ils sont susceptibles d'être déplacés sur le lieu du curage aisément. En outre, comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description, ils contiennent un réservoir d'eau propre et un réservoir susceptible de recevoir les eaux sales. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, said first standard device consists of a motor vehicle capable of being driven by an internal combustion engine forming said first engine and said second standard device consists of a motor vehicle capable of being driven by an internal combustion engine forming said second engine. Thus, the two devices are autonomous and they are capable of being moved to the place of cleaning. In addition, as will be explained in more detail in the following description, they contain a tank of clean water and a tank capable of receiving the dirty water.
Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit premier dispositif standard est constitué d'un engin automobile susceptible d'être entraîné par un moteur à combustion interne formant ledit premier moteur et ledit second dispositif standard est constitué d'un engin mobile. De la sorte, ledit engin automobile est susceptible de tracter ledit engin mobile, pour les déplacer According to another particularly advantageous embodiment of the invention, said first standard device consists of a motor vehicle capable of being driven by an internal combustion engine forming said first engine and said second standard device consists of a mobile machine. In this way, said motor vehicle is capable of towing said mobile vehicle, to move them
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tous les deux sur le site de curage, ce qui permet de diminuer les coûts inhérents à l'utilisation de deux engins automobiles. both on the cleaning site, which reduces the costs inherent in the use of two motor vehicles.
Selon un dernier mode de mise en oeuvre de l'invention préférentiel, ledit premier dispositif standard est constitué d'un engin mobile et ledit second dispositif standard est constitué d'un engin automobile susceptible d'être entraîné par un moteur à combustion interne formant ledit second moteur. Ainsi, l'engin mobile qui comporte également un moteur, par exemple à combustion interne est susceptible d'entraîner ladite pompe d'injection d'eau pour entraîner lesdits moyens de projection et pour racler la canalisation. According to a last embodiment of the preferred invention, said first standard device consists of a mobile machine and said second standard device consists of a motor vehicle capable of being driven by an internal combustion engine forming said second engine. Thus, the mobile machine which also includes an engine, for example an internal combustion engine, is capable of driving said water injection pump to drive said projection means and to scrape the pipeline.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale illustrant l'installation conforme à la présente invention ; - la Figure 2, est une vue schématique de dessus de l'objet de l'invention illustré sur la Figure 1 ; et, - la Figure 3 est une vue de détail des Figures 1 et 2 montrant un organe particulier de l'invention. Other particularities and advantages of the invention will emerge on reading the description given below of particular embodiments of the invention, given by way of indication but not limitation, with reference to the appended drawings in which: - Figure 1 is a schematic view in vertical section illustrating the installation according to the present invention; - Figure 2 is a schematic top view of the object of the invention illustrated in Figure 1; and, - Figure 3 is a detail view of Figures 1 and 2 showing a particular member of the invention.
La Figure 1 montre en coupe une partie de sous-sol 10 dans lequel s'étend une canalisation 12, ladite canalisation étant accessible au moyen de deux regards 14 et 16. Les canalisations ont tendance à s'obstruer par le dépôt et l'accumulation de sédiments ou de déchets et il est nécessaire de les déboucher à force. Figure 1 shows in section a part of basement 10 in which extends a pipe 12, said pipe being accessible by means of two manholes 14 and 16. The pipes tend to be blocked by the deposit and the accumulation sediment or waste and it is necessary to unclog them by force.
L'installation, objet de la présente invention, comporte un premier engin automobile 18 équipé d'une pompe d'injection d'eau sous pression et un second engin automobile 19 équipé d'une seconde pompe d'aspiration. Le moteur à combustion interne dudit engin automobile 18 est susceptible d'entraîner en rotation ladite pompe d'injection et une première pompe d'aspiration, habituellement montée sur ce type d'engin. En outre, The installation, object of the present invention, comprises a first motor vehicle 18 equipped with a pressurized water injection pump and a second motor vehicle 19 equipped with a second suction pump. The internal combustion engine of said motor vehicle 18 is capable of rotating said injection pump and a first suction pump, usually mounted on this type of vehicle. In addition,
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le premier engin automobile 18 comprend une citerne présentant deux compartiments, un compartiment contenant l'eau de nettoyage 20 et un compartiment susceptible de contenir l'eau sale 22. La pompe d'injection sous pression est raccordée au compartiment contenant l'eau de nettoyage 20 et la pompe d'aspiration est raccordée à l'autre compartiment 22. Par ailleurs, la paroi séparant les deux compartiments 20,22 est modulable de façon à pouvoir faire varier leur taille respective. the first motor vehicle 18 comprises a tank having two compartments, a compartment containing the cleaning water 20 and a compartment capable of containing the dirty water 22. The pressure injection pump is connected to the compartment containing the cleaning water 20 and the suction pump is connected to the other compartment 22. Furthermore, the wall separating the two compartments 20, 22 is modular so as to be able to vary their respective sizes.
Comme on l'expliquera plus en détail, ladite paroi de la citerne dudit premier engin est réglée de façon que le compartiment contenant l'eau de nettoyage 20 soit de plus grande taille que l'autre compartiment 22. As will be explained in more detail, said wall of the tank of said first machine is adjusted so that the compartment containing the cleaning water 20 is larger than the other compartment 22.
Le premier engin automobile 18 comporte un touret 24 sur lequel est enroulée une première longueur de flexible 26, et dont la première extrémité est raccordée à ladite pompe d'injection d'eau sous pression, la seconde extrémité 28 s'étendant dans la canalisation 12. Cette seconde extrémité 28 est raccordée à des moyens de projection 30 formant une tête de curage que l'on va détailler en référence à la Figure 3. The first motor vehicle 18 comprises a reel 24 on which a first length of hose 26 is wound, and the first end of which is connected to said pressurized water injection pump, the second end 28 extending in the pipe 12 This second end 28 is connected to projection means 30 forming a cleaning head which will be detailed with reference to FIG. 3.
Les moyens de projection 30, ou tête de curage, sont formés d'un réceptacle allongé 32 présentant une extrémité avant effilée 34 susceptible de s'enfoncer dans les sédiments ou les déchets, et une extrémité arrière 36 équipées de quatre buses 38,40, 42,44 à travers lesquelles l'eau est susceptible de s'échapper. Pour ce faire, la seconde extrémité du flexible 28 que l'on retrouve partiellement sur la Figure 3 est raccordée au réceptacle allongé 32 de façon que l'eau sous pression traversant le flexible soit injectée dans ledit réceptacle allongé 32 pour ensuite s'échapper à travers les buses 38,40, 42,44. The projection means 30, or cleaning head, are formed by an elongated receptacle 32 having a tapered front end 34 capable of sinking into the sediment or waste, and a rear end 36 equipped with four nozzles 38.40, 42.44 through which water is likely to escape. To do this, the second end of the hose 28 which is partially found in Figure 3 is connected to the elongated receptacle 32 so that the pressurized water passing through the hose is injected into said elongated receptacle 32 and then escapes. through the nozzles 38.40, 42.44.
Les buses 38,40, 42,44 sont orientées dans des directions formant un angle aigu avec l'axe dudit flexible 28, de façon à former un angle incliné par rapport aux parois de la canalisation. De la sorte, l'eau s'échappant des buses 38,40, 42,44 est projeter contre les parois et permet de propulser ledit réceptacle allongé dans la canalisation 12 en tirant le flexible 26. The nozzles 38, 40, 42, 44 are oriented in directions forming an acute angle with the axis of said hose 28, so as to form an inclined angle relative to the walls of the pipeline. In this way, the water escaping from the nozzles 38, 40, 42, 44 is projected against the walls and makes it possible to propel said elongated receptacle in the pipe 12 by pulling the flexible hose 26.
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La pompe d'injection d'eau sous pression est susceptible de fournir une pression de 190 bars en sortie de pompe, de sorte que pour un flexible de 300 mètres, la pression à sa seconde extrémité est de l'ordre de 130 bars compte tenu des pertes de charge. Le flexible de 300 mètres est généralement constitué de trois longueurs de 100 mètres raccordées ensemble au cours de la progression du flexible 26 dans la canalisation 12. The pressurized water injection pump is capable of delivering a pressure of 190 bars at the pump outlet, so that for a hose of 300 meters, the pressure at its second end is of the order of 130 bars taking into account pressure losses. The 300-meter hose generally consists of three 100-meter lengths connected together during the progression of the hose 26 in the line 12.
Lorsque la pression est de 130 bars et que les buses 38,40, 42, 44 présentent un diamètre sensiblement égal à 2,4 mm, le débit d'eau à la seconde extrémité 28 dudit flexible est d'environ 210 litres par minute. De la sorte, la force de traction exercée par la tête de curage 30 permet de tirer le flexible 26 sur une longueur de 300 mètres environ dans une première direction F. De plus, la fluidification du milieu, dans lequel le flexible 26 est tiré, grâce au débit de l'eau qui est relativement important, permet d'entraîner encore plus aisément le flexible 26. When the pressure is 130 bars and the nozzles 38, 40, 42, 44 have a diameter substantially equal to 2.4 mm, the water flow rate at the second end 28 of said hose is approximately 210 liters per minute. In this way, the tensile force exerted by the cleaning head 30 makes it possible to pull the hose 26 over a length of approximately 300 meters in a first direction F. In addition, the fluidization of the medium, in which the hose 26 is pulled, thanks to the relatively high flow rate of water, it makes it possible to drive hose 26 even more easily.
Durant la progression du flexible 26 dans la canalisation 12 selon F, la puissance du moteur à combustion interne du premier engin automobile 18 est exclusivement réservée à la pompe à injection d'eau, ce qui permet de maintenir une pression dans le flexible 26 permettant l'entraînement de la tête de curage 30 à environ 300 mètres. During the progression of the hose 26 in the line 12 along F, the power of the internal combustion engine of the first motor vehicle 18 is exclusively reserved for the water injection pump, which makes it possible to maintain a pressure in the hose 26 allowing the drive of the cleaning head 30 to about 300 meters.
Lors de l'opération de curage proprement dite, le flexible 26 est entraîné par le touret 24 de l'engin automobile 18 dans une direction opposée T de façon à gratter, au moyen des jets provenant des buses 38, 40,42, 44, les parois de la canalisation 12 et à entraîner les sédiments et/ou les déchets vers l'aplomb du regard 14. During the cleaning operation proper, the hose 26 is driven by the drum 24 of the motor vehicle 18 in an opposite direction T so as to scrape, by means of the jets coming from the nozzles 38, 40, 42, 44, the walls of the pipe 12 and to entrain the sediments and / or the waste towards the vertical line of the sight 14.
Après le début de cette opération, l'eau contenant les sédiments et les déchets et parvenant à l'aplomb du regard 14 est alors pompée au moyen de la seconde pompe d'aspiration du second engin automobile 19. After the start of this operation, the water containing the sediment and the waste and reaching below the manhole 14 is then pumped by means of the second suction pump of the second motor vehicle 19.
Ainsi, lors de l'opération de curage, tout comme durant l'introduction du flexible 26 dans la canalisation 12, la puissance du moteur à combustion interne du premier engin automobile 18 est entièrement disponible pour entraîner la pompe d'injection d'eau sous pression de sorte que le raclage est effectué avec toute l'efficacité nécessaire. Thus, during the cleaning operation, just as during the introduction of the hose 26 into the pipe 12, the power of the internal combustion engine of the first motor vehicle 18 is fully available to drive the water injection pump under pressure so that the scraping is carried out with all the necessary efficiency.
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En outre, compte tenu du débit d'eau important, supérieur à 150 I/mn et de préférence supérieur à 200 I/mn, nécessaire à l'introduction du flexible 26 dans la canalisation 12, le second engin automobile 19 comporte une seconde citerne dont un des compartiments est susceptible d'être rempli d'eau de nettoyage qui est transférée par la conduite 46, au compartiment 20 dudit premier engin automobile. In addition, taking into account the large water flow rate, greater than 150 l / min and preferably greater than 200 l / min, necessary for the introduction of the hose 26 into the pipe 12, the second motor vehicle 19 comprises a second tank one of the compartments of which can be filled with cleaning water which is transferred via line 46 to compartment 20 of said first motor vehicle.
En outre, ce second engin automobile19 comporte un autre compartiment dans lequel les eaux sales sont récupérées au moyen de la seconde pompe d'aspiration. In addition, this second motor vehicle19 has another compartment in which the dirty water is recovered by means of the second suction pump.
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